eROSITA

Für den Bau von eROSITA verwenden wir
Hochtechnologie „made in Germany“:
Bereits früher hat die Firma Carl Zeiss in Oberkochen
die Röntgenspiegel für ROSAT, ABRIXAS und zum Teil
für XMM-Newton entwickelt. Das Spiegelsystem von
eROSITA baut auf diesen Entwicklungen auf. Die sieben
Spiegelmodule werden die besten für Himmelsdurchmusterungen gebauten Röntgenspiegel sein!
eROSITA wird vom Deutschen
Forschungszentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
finanziert. Das Max-Planck-Institut für
extraterrestrische Physik (MPE) ist das federführende
Institut bei der Durchführung des Projekts. Dies
geschieht in enger Kooperation mit anderen
deutschen Forschungsinstituten und dem IKI in
Moskau.
eROSITA
eROSITA wird als Hauptinstrument auf dem
russischen Satelliten „Spektrum-Röntgen-Gamma“
fliegen.
An eROSITA beteiligte Institutionen und Firmen:
Max-Planck-Institut für
extraterrestrische Physik,
Garching (MPE)
Max-Planck-Institut für
Astrophysik,
Garching (MPA)
Dr.-Remeis-Sternwarte, Bamberg
Hamburger Sternwarte
Institut für Astronomie und
Astrophysik der Universität
Tübingen (IAAT)
Astrophysikalisches Institut Potsdam
Deutsches Zentrum für Luft- und
Raumfahrt, Bonn (DLR)
In der Bildebene der Spiegelmodule kommen
hochempfindliche Röntgen-Kameras zum Einsatz, die
am MPE entwickelt und gebaut werden. Ihr „Herzstück“
sind spezielle Röntgen-CCD aus hochreinem Silizium.
Zur Entwicklung solcher CCDs unterhält das MaxPlanck-Institut ein eigenes Halbleiterlabor. Dort werden
die empfindlichsten Röntgendetektoren weltweit
hergestellt. Gebaut wurden sie bisher u.a. für den
Röntgensatelliten XMM-Newton und die Mars-Rover
Spirit und Opportunity.
Space Research Institute,
Moskau (IKI)
ROSCOSMOS, Moskau
Kayer-Threde GmbH, München
Carl Zeiss AG, Oberkochen
Media Lario Technologies, Italien
Auf der Suche
nach der
Dunklen Energie
Die Dunkle Energie
eROSITA
Spektrum-Röntgen-Gamma
Zwar wissen wir bereits seit Edwin Hubble, dass das
Universum expandiert, nicht aber, wie diese Expansion
weitergeht. Dies hängt nämlich von der Massendichte im
Universum ab: Oberhalb eines kritischen Wertes, der etwa
sechs Wasserstoffatomen pro Kubikmeter entspricht,
würde sich die Expansion des Universums in der Zukunft
verlangsamen und sich umkehren. Das Universum würde
in einem Kollaps, einem so genannten Big Crunch enden.
“ROentgen Survey with an Imaging Telescope Array”
Zusammen mit dem russischen Teleskop „ART-XC“ soll
eROSITA auf dem russischen Satelliten Spektrum-RöntgenGamma bis 2012 in den Weltraum gebracht werden.
Die gesammelte Masse aller Sterne und Gaswolken im
Universum entspricht jedoch nur etwa 4% der kritischen
Dichte. Aus der Dynamik von Galaxien und insbesondere
aus der Beobachtung von Galaxienhaufen lässt sich aber
ableiten, dass diese gewöhnliche Materie nur einen kleinen
Bruchteil zur gesamten Masse im Universum beiträgt. Ein
weitaus größerer Teil der Materie ist unsichtbar und verrät
sich nur durch die Wirkung der Schwerkraft. Es ist bisher
nicht gelungen die Natur dieser „Dunklen Materie“ zu
enträtseln. Immer genauere Messungen haben aber in den
letzten Jahren gezeigt, dass auch die Dunkle Materie nicht
ausreicht, die Expansion des Universums zu stoppen.
eROSITA wird mit einem Bündel aus sieben
Röntgenteleskopen den ganzen Himmel durchmustern. Die
Leistungsfähigkeit der Röntgenoptik für diese Aufgabe ist in
ihrer Kombination aus Sammelfläche, Gesichtsfeld und
Auflösungsvermögen bisher unerreicht. Im Brennpunkt jedes
Spiegelmoduls sitzt ein Röntgen-CCD-Kamera. Diese
Kameras müssen zum Betrieb auf eine Temperatur von -80°
gekühlt werden. Eine umfangreiche Elektronik zum Steuern
und zur Datenverarbeitung sowie eine Sternkamera zur
Orientierung vervollständigen eROSITA.
Um der Dunklen Energie auf die Spur zu kommen wird
eROSITA die Verteilung der Galaxienhaufen im Weltraum
untersuchen. Es wird erwartet, dass eROSITA etwa 100.000
Galaxienhaufen messen wird.
Eine große Überraschung war der im Jahre 2000 aus den
Fluktuationen der Mikrowellen-Hintergrundstrahlung und
aus der Helligkeit entfernter Supernova-Explosionen
abgeleitete Befund, dass sich nicht nur die Ausdehnung
des Universums in alle Ewigkeit fortsetzen wird, sondern
dass diese Expansion immer noch beschleunigt wird!
Als Einstein 1916 die Allgemeine Relativitätstheorie
entwickelte, führte er in seine Gleichungen ein
zusätzliches, stabilisierendes Glied ein, die
„kosmologische Konstante“, da zu diesem Zeitpunkt die
Expansion des Universums noch nicht bekannt war. Die
nun gemessene beschleunigte Expansion lässt darauf
schließen, dass mit rund 75% die der kosmologischen
Konstanten äquivalente Energiedichte des Vakuums die
Gesamtenergie im Universum dominiert.
Als Satellitenplattform wird „Navigator“ dienen, ein bereits in
Russland entwickeltes und getestetes Raumfahrtzeug.
Vorgesehen ist der Start einer Sojus-Rakete vom russischen
Startplatz Baikonur in Kasachstan. Damit lässt sich eine
Umlaufbahn im so genannten L2-Punkt, 1,5 Mio. km von der
Erde entfernt, erreichen.
Die Natur dieser Energie, welche das Universum
auseinander treibt, ist rätselhaft – man spricht daher von
der „Dunklen Energie“. Sie zu entschlüsseln ist eine der
spannendsten Fragen, mit denen Astronomie und Physik
heute konfrontiert sind. Die Lösung des Problems könnte
eine fundamentale Umwälzung in der Physik erfordern.
Galaxienhaufen bestehen jeweils aus tausenden einzelnen
Galaxien, die ihrerseits bis zu mehrere hundert Milliarden
Sternen umfassen. Sie stellen die größten
zusammenhängenden Gebilde im Universum dar. Ihre
Verteilung im Raum erlaubt die Messung der Struktur des
Universums nicht nur zum gegenwärtigen Zeitpunkt, sondern
– wegen der enormen Entfernung der Haufen – auch in der
Vergangenheit. Für die zeitliche Veränderung der Struktur ist
die Dunkle Energie verantwortlich, die wir mithilfe mit
kosmologischer Modellrechnungen aus den Messungen
ermitteln können.
eROSITA soll zum ersten Mal die Dunkle Energie mit
einer so hohen Genauigkeit messen, dass wir
zwischen verschiedenen theoretischen Modellen
unterscheiden können.
Die Himmelsdurchmusterung von eROSITA wird 10-mal
tiefer als die der so erfolgreichen ROSAT-Mission gehen.
Damit werden auch mehrere Millionen aktive Schwarze
Löcher entdeckt werden.